JPH082980A - 断熱用ジルコニア質耐火物及びその製造方法 - Google Patents
断熱用ジルコニア質耐火物及びその製造方法Info
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- JPH082980A JPH082980A JP13577994A JP13577994A JPH082980A JP H082980 A JPH082980 A JP H082980A JP 13577994 A JP13577994 A JP 13577994A JP 13577994 A JP13577994 A JP 13577994A JP H082980 A JPH082980 A JP H082980A
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- C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、1200〜2200℃とい
った高温から超高温域で使用される高温工業炉などの断
熱質構造に好適な断熱用ジルコニア質耐火物及びその製
造方法を提供することにある。 【構成】 本発明の断熱用ジルコニア質耐火物は実質上
ジルコニアよりなり、0.1〜5.0mmの意図的に造ら
れた気孔を有し、且つ全気孔率が30〜60%の範囲内
にあることを特徴とし、該耐火物は0.1〜5.0mmの
粒径を有するジルコニア質軽量骨材と、0.1〜5.0m
mの粒径を有する気孔形成材をジルコニア質軽量骨材/
気孔形成材体積比1/1〜8/1の割合で配合してなる
混合物20〜40重量%及び0.5mm未満の粒径を有
するジルコニア微粉60〜80重量%を含有してなる原
料混合物を使用して製造することができる。
った高温から超高温域で使用される高温工業炉などの断
熱質構造に好適な断熱用ジルコニア質耐火物及びその製
造方法を提供することにある。 【構成】 本発明の断熱用ジルコニア質耐火物は実質上
ジルコニアよりなり、0.1〜5.0mmの意図的に造ら
れた気孔を有し、且つ全気孔率が30〜60%の範囲内
にあることを特徴とし、該耐火物は0.1〜5.0mmの
粒径を有するジルコニア質軽量骨材と、0.1〜5.0m
mの粒径を有する気孔形成材をジルコニア質軽量骨材/
気孔形成材体積比1/1〜8/1の割合で配合してなる
混合物20〜40重量%及び0.5mm未満の粒径を有
するジルコニア微粉60〜80重量%を含有してなる原
料混合物を使用して製造することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1200〜2200℃
の高温から超高温域にて適用できる断熱用ジルコニア質
耐火物及びその製造方法に関するものである。
の高温から超高温域にて適用できる断熱用ジルコニア質
耐火物及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】2200℃に近い超高温域の酸化雰囲気
における耐火物として適する材質は蒸気圧が低く、化学
的に安定しているジルコニアである。ジルコニアは、融
点が約2800℃であり、酸化物の中で最も安定した材
料の一つである。また、ジルコニアは、熱伝導率が比較
的低く、断熱性に優れているものの、通常の成形方法に
より製造できるジルコニア質耐火物の密度は70%以上
(全気孔率30%以下)である。ところが断熱性を上げる
目的で、これより更に密度を下げていく(気孔率を上げ
る)場合、強度の低下という問題が生じてくる。このた
め一般的に気孔部分を造るために、予めジルコニアを溶
融し中空にした軽量骨材を原料の一つとして使用してい
る。
における耐火物として適する材質は蒸気圧が低く、化学
的に安定しているジルコニアである。ジルコニアは、融
点が約2800℃であり、酸化物の中で最も安定した材
料の一つである。また、ジルコニアは、熱伝導率が比較
的低く、断熱性に優れているものの、通常の成形方法に
より製造できるジルコニア質耐火物の密度は70%以上
(全気孔率30%以下)である。ところが断熱性を上げる
目的で、これより更に密度を下げていく(気孔率を上げ
る)場合、強度の低下という問題が生じてくる。このた
め一般的に気孔部分を造るために、予めジルコニアを溶
融し中空にした軽量骨材を原料の一つとして使用してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この軽量骨材は一般的
には粒径が5〜0.1mmであるため耐火物の原料の内
では粗、中粒としての挙動を示す。そのため微粉部分に
比べて焼成過程で焼結収縮し難く、また、熱膨張率も大
きいため、配合量を多くすると耐火物の組織を弱める傾
向が顕著であった。
には粒径が5〜0.1mmであるため耐火物の原料の内
では粗、中粒としての挙動を示す。そのため微粉部分に
比べて焼成過程で焼結収縮し難く、また、熱膨張率も大
きいため、配合量を多くすると耐火物の組織を弱める傾
向が顕著であった。
【0004】一方、軽量骨材を使用しない方法として製
造時の乾燥あるいは焼成工程において燃えて無くなる消
失型の気孔形成材(以下、単に「気孔形成材」という)を
適用することも可能であるが(特願平5−112880号)、こ
の方法は粗粒を除外しているため微粉構成に過ぎ、焼成
による収縮が大きくなる。そのため小さな形状のもの例
えば断熱性が要求される小型部品や電子部品またはタイ
ル焼成用セッターのような小形薄板状のものは製造でき
るが、工業炉炉壁のような厚みのある大型形状の耐火物
を製造するのには限界がある。また、品質においては高
温に長時間あるいは繰り返し曝されることにより焼結が
進行するため製品の弾性率が高くなり、耐熱衝撃性が低
下する傾向がある。
造時の乾燥あるいは焼成工程において燃えて無くなる消
失型の気孔形成材(以下、単に「気孔形成材」という)を
適用することも可能であるが(特願平5−112880号)、こ
の方法は粗粒を除外しているため微粉構成に過ぎ、焼成
による収縮が大きくなる。そのため小さな形状のもの例
えば断熱性が要求される小型部品や電子部品またはタイ
ル焼成用セッターのような小形薄板状のものは製造でき
るが、工業炉炉壁のような厚みのある大型形状の耐火物
を製造するのには限界がある。また、品質においては高
温に長時間あるいは繰り返し曝されることにより焼結が
進行するため製品の弾性率が高くなり、耐熱衝撃性が低
下する傾向がある。
【0005】従って、本発明の目的は、1200〜22
00℃といった高温から超高温域で使用される高温工業
炉などの断熱質構造に好適な断熱用ジルコニア質耐火物
及びその製造方法を提供することにある。
00℃といった高温から超高温域で使用される高温工業
炉などの断熱質構造に好適な断熱用ジルコニア質耐火物
及びその製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の断熱用ジ
ルコニア質耐火物は、実質上ジルコニアよりなり、0.
1〜5.0mmの意図的に造られた気孔を有し、且つ全
気孔率が30〜60%の範囲内にあることを特徴とす
る。
ルコニア質耐火物は、実質上ジルコニアよりなり、0.
1〜5.0mmの意図的に造られた気孔を有し、且つ全
気孔率が30〜60%の範囲内にあることを特徴とす
る。
【0007】また、本発明の断熱用ジルコニア質耐火物
の製造方法は、0.1〜5.0mmの粒径を有するジルコ
ニア質軽量骨材と、0.1〜5.0mmの粒径を有する気
孔形成材をジルコニア質軽量骨材/気孔形成材体積比1
/1〜8/1の割合で配合してなる混合物20〜40重
量%及び0.5mm未満の粒径を有するジルコニア微粉
60〜80重量%を含有してなる原料混合物100重量
部に、外掛で1〜10重量部のバインダーを添加、混練
後、所定の形状に成形し、乾燥、焼成することにより前
記気孔形成材を消失させて0.1〜5.0mmの気孔を形
成させ、且つ全気孔率が30〜60%の範囲内にあるこ
とを特徴とする。
の製造方法は、0.1〜5.0mmの粒径を有するジルコ
ニア質軽量骨材と、0.1〜5.0mmの粒径を有する気
孔形成材をジルコニア質軽量骨材/気孔形成材体積比1
/1〜8/1の割合で配合してなる混合物20〜40重
量%及び0.5mm未満の粒径を有するジルコニア微粉
60〜80重量%を含有してなる原料混合物100重量
部に、外掛で1〜10重量部のバインダーを添加、混練
後、所定の形状に成形し、乾燥、焼成することにより前
記気孔形成材を消失させて0.1〜5.0mmの気孔を形
成させ、且つ全気孔率が30〜60%の範囲内にあるこ
とを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明者らは、断熱用ジルコニア質耐火物とし
て高い強度を維持しつつ、高い気孔率を得るためには、
通常の耐火物の粗粒、中粒に相当する骨材として中空粒
あるいは多孔質のジルコニア質軽量骨材を使用し、更に
気孔を増すための気孔形成材を組み合わせて使用するこ
とにおいて、その比率と量の範囲を限定することによ
り、容積安定性に優れた良好な組織を得ることができる
ことを見出した。
て高い強度を維持しつつ、高い気孔率を得るためには、
通常の耐火物の粗粒、中粒に相当する骨材として中空粒
あるいは多孔質のジルコニア質軽量骨材を使用し、更に
気孔を増すための気孔形成材を組み合わせて使用するこ
とにおいて、その比率と量の範囲を限定することによ
り、容積安定性に優れた良好な組織を得ることができる
ことを見出した。
【0009】中空粒や多孔質のジルコニア質軽量骨材は
それ自身、焼結による収縮が小さいか、ほとんど収縮し
ないものであるため成形体の容積安定性の維持に効果が
あり、一方、0.1〜5.0mmの粒径を有する気孔形成
材は、0.1〜5.0mmの粒径を有するジルコニア質軽
量骨材で生成させ得る気孔に対し更に気孔量を更に増加
することができる。本発明の断熱用ジルコニア質耐火物
では、このように5.0〜1.0mmの大気孔をジルコニ
ア質軽量骨材と気孔形成材により構成する。この時、成
形体の容積安定性及び強度を維持するためには両者の体
積混合比率は1:1〜8:1であり、これらの混合物の
配合量は全原料の20〜40重量%でなければならな
い。また、残部は0.5mm未満のジルコニア微粉で構
成されており、断熱用ジルコニア質耐火物の全気孔率は
30〜60%、好ましくは35〜55%の範囲内にあ
る。
それ自身、焼結による収縮が小さいか、ほとんど収縮し
ないものであるため成形体の容積安定性の維持に効果が
あり、一方、0.1〜5.0mmの粒径を有する気孔形成
材は、0.1〜5.0mmの粒径を有するジルコニア質軽
量骨材で生成させ得る気孔に対し更に気孔量を更に増加
することができる。本発明の断熱用ジルコニア質耐火物
では、このように5.0〜1.0mmの大気孔をジルコニ
ア質軽量骨材と気孔形成材により構成する。この時、成
形体の容積安定性及び強度を維持するためには両者の体
積混合比率は1:1〜8:1であり、これらの混合物の
配合量は全原料の20〜40重量%でなければならな
い。また、残部は0.5mm未満のジルコニア微粉で構
成されており、断熱用ジルコニア質耐火物の全気孔率は
30〜60%、好ましくは35〜55%の範囲内にあ
る。
【0010】ジルコニア質軽量骨材としては1800℃
程度の再加熱を受けた時に収縮が小さく、容積の安定し
た中空粒及び/または多孔質骨材を用いる。この中空粒
は、例えばZrO2を高温で溶融し泡状にして吹き飛ば
し急冷して製造したものがあり、また、多孔質骨材には
ZrO2粉末を適当な大きさのクリンカーに成形し比較
的低い温度で焼結させたもの、即ち、やや焼結不足な状
態のものを所定の粒度に粉砕したものがある。これらの
ジルコニア質軽量骨材の代わりに通常密度の粗粒を使用
した場合、気孔率を上げられないこと、また、繰り返し
加熱を受けた時に膨張脆化するために好ましくない。
程度の再加熱を受けた時に収縮が小さく、容積の安定し
た中空粒及び/または多孔質骨材を用いる。この中空粒
は、例えばZrO2を高温で溶融し泡状にして吹き飛ば
し急冷して製造したものがあり、また、多孔質骨材には
ZrO2粉末を適当な大きさのクリンカーに成形し比較
的低い温度で焼結させたもの、即ち、やや焼結不足な状
態のものを所定の粒度に粉砕したものがある。これらの
ジルコニア質軽量骨材の代わりに通常密度の粗粒を使用
した場合、気孔率を上げられないこと、また、繰り返し
加熱を受けた時に膨張脆化するために好ましくない。
【0011】ジルコニア質軽量骨材には900〜110
0℃付近のモノクリニック結晶からテトラゴナル結晶へ
の転移に伴う異常膨張収縮を抑制するために安定化ジル
コニアを使用する。安定化ジルコニアはカルシア、マグ
ネシア、イットリア等により安定化させたもので、安定
化率は30%以上必要であり、多数回の繰り返し加熱冷
却を受けた場合の組織の安定性から70〜100%が好
ましい。安定化率が30%未満であるとヒステリシスな
熱膨張、収縮により組織を破壊脆化させ、繰り返し熱処
理を受けた場合更にその影響は大きくなる。微粉部分も
同様にジルコニアを安定化するが、安定化剤は配合時に
混合し、焼成過程において安定化しても、あるいは予め
添加溶融または焼成して安定化した原料を用いても良
い。安定化率は骨材と同様に30%以上あれば良いが、
70〜100%が好ましい。また、安定化剤の種類は高
温での安定性からカルシアまたはイットリアが好まし
い。
0℃付近のモノクリニック結晶からテトラゴナル結晶へ
の転移に伴う異常膨張収縮を抑制するために安定化ジル
コニアを使用する。安定化ジルコニアはカルシア、マグ
ネシア、イットリア等により安定化させたもので、安定
化率は30%以上必要であり、多数回の繰り返し加熱冷
却を受けた場合の組織の安定性から70〜100%が好
ましい。安定化率が30%未満であるとヒステリシスな
熱膨張、収縮により組織を破壊脆化させ、繰り返し熱処
理を受けた場合更にその影響は大きくなる。微粉部分も
同様にジルコニアを安定化するが、安定化剤は配合時に
混合し、焼成過程において安定化しても、あるいは予め
添加溶融または焼成して安定化した原料を用いても良
い。安定化率は骨材と同様に30%以上あれば良いが、
70〜100%が好ましい。また、安定化剤の種類は高
温での安定性からカルシアまたはイットリアが好まし
い。
【0012】ところで粗粒、中粒部として働くジルコニ
ア質軽量骨材と微粉部分とは組織の安定のために熱膨張
率の差の小さい方が良く、従って、ジルコニア質軽量骨
材も微粉部に近いものを微粉部の構成により選択する必
要があり、安定化剤の成分も同じ方が好ましい。
ア質軽量骨材と微粉部分とは組織の安定のために熱膨張
率の差の小さい方が良く、従って、ジルコニア質軽量骨
材も微粉部に近いものを微粉部の構成により選択する必
要があり、安定化剤の成分も同じ方が好ましい。
【0013】気孔形成材は、乾燥工程あるいは焼成工程
において燃えて無くなるものであればどんな材質でも良
いが、成形時に加圧により縮み、放圧により再び膨らむ
ものは成形亀裂の原因となるため不適当である。一般的
には有機質である樹脂や木質材料等を使用することがで
き、例えば樹脂ではエチレンビニルアルコール、ポリプ
ロピレン等のプラスチックが、また、木質材料では胡
桃、桃の殻といった堅い材料が適当である。
において燃えて無くなるものであればどんな材質でも良
いが、成形時に加圧により縮み、放圧により再び膨らむ
ものは成形亀裂の原因となるため不適当である。一般的
には有機質である樹脂や木質材料等を使用することがで
き、例えば樹脂ではエチレンビニルアルコール、ポリプ
ロピレン等のプラスチックが、また、木質材料では胡
桃、桃の殻といった堅い材料が適当である。
【0014】上記ジルコニア質軽量骨材と気孔形成材は
粒径が0.1〜5.0mmの範囲内でなくてはならず、好
ましくは0.3〜3.0mmで、特に気孔形成材は0.5
〜1mmであることが好ましい。粒径が0.1mmより
小さくなると練り土の嵩が大きくなり、亀裂の発生等に
より成形が困難となることや、焼成時に気孔が焼結によ
り消失してしまう恐れがあるためである。ジルコニア質
軽量骨材は、粒径が5mmを超えると焼成過程において
微粉部との収縮差によりな馴染みが悪くなり、強度が低
下する。また、気孔形成材の粒径が5mmを超えると焼
成工程において、収縮が大きくなり内部歪が発生するた
め変形、亀裂等を招き組織、容積の安定性が悪く強度も
低下する。
粒径が0.1〜5.0mmの範囲内でなくてはならず、好
ましくは0.3〜3.0mmで、特に気孔形成材は0.5
〜1mmであることが好ましい。粒径が0.1mmより
小さくなると練り土の嵩が大きくなり、亀裂の発生等に
より成形が困難となることや、焼成時に気孔が焼結によ
り消失してしまう恐れがあるためである。ジルコニア質
軽量骨材は、粒径が5mmを超えると焼成過程において
微粉部との収縮差によりな馴染みが悪くなり、強度が低
下する。また、気孔形成材の粒径が5mmを超えると焼
成工程において、収縮が大きくなり内部歪が発生するた
め変形、亀裂等を招き組織、容積の安定性が悪く強度も
低下する。
【0015】ジルコニア質軽量骨材と気孔形成材の比率
は体積比率で1:1〜8:1の範囲内にある必要があ
り、できれば2:1〜7:1が好ましい。比率が1:1
より小さいと焼成時の収縮が大きくなり、焼成時の変形
や小亀裂の発生がある。また、8:1より大きくなると
再び加熱を受けた時に軽量骨材の熱膨張が大きいため微
粉で構成されるマトリックス組織を破壊し、強度低下す
る傾向がでる。
は体積比率で1:1〜8:1の範囲内にある必要があ
り、できれば2:1〜7:1が好ましい。比率が1:1
より小さいと焼成時の収縮が大きくなり、焼成時の変形
や小亀裂の発生がある。また、8:1より大きくなると
再び加熱を受けた時に軽量骨材の熱膨張が大きいため微
粉で構成されるマトリックス組織を破壊し、強度低下す
る傾向がでる。
【0016】このようにジルコニア質軽量骨材と気孔形
成材の比率を一定範囲内にした混合物の配合量が全体に
対し20〜40重量%、好ましくは25〜35重量%で
あるようにする必要がある。この理由は全配合量に対し
軽量骨材と気孔形成材の合計量が20重量%より少ない
と気孔量が少なく充分な断熱性が得られないためであ
り、40重量%より多いとジルコニア質軽量骨材同士を
結合するマトリックスとなる微粉部が量的に不足するた
めである。
成材の比率を一定範囲内にした混合物の配合量が全体に
対し20〜40重量%、好ましくは25〜35重量%で
あるようにする必要がある。この理由は全配合量に対し
軽量骨材と気孔形成材の合計量が20重量%より少ない
と気孔量が少なく充分な断熱性が得られないためであ
り、40重量%より多いとジルコニア質軽量骨材同士を
結合するマトリックスとなる微粉部が量的に不足するた
めである。
【0017】気孔形成用、即ち、ジルコニア質軽量骨材
以外のジルコニア原料は粒径0.5mm以下の微粉であ
る必要があり、特に、0.044mm以下の微粉原料を
4割以上配合することが好ましい。0.5mmより大き
い粒径を多く含むと焼結性が良くないためジルコニア質
軽量骨材同士を結合するマトリックスとして有効に働か
ない。
以外のジルコニア原料は粒径0.5mm以下の微粉であ
る必要があり、特に、0.044mm以下の微粉原料を
4割以上配合することが好ましい。0.5mmより大き
い粒径を多く含むと焼結性が良くないためジルコニア質
軽量骨材同士を結合するマトリックスとして有効に働か
ない。
【0018】以上の条件により原料を秤量し、フェノー
ル樹脂、CMC水溶液、リグニンスルフォン酸ソーダ等
の通常のバインダーをジルコニア質軽量骨材、気孔形成
材及びジルコニア原料の合計量に対して外掛で1〜10
重量%、好ましくは1.5〜8重量%添加し、混練後、
10MPa以上、好ましくは20〜50MPaの成形圧
力にて所定の形状に成形し、80〜150℃、好ましく
は100〜120℃の温度で5〜30時間、好ましくは
10〜24時間にわたり乾燥し、次に、大気中1600
〜1900℃、好ましくは1700〜1850℃、最
適には1700℃の温度で2〜6時間、好ましくは3〜
5時間で焼成する。
ル樹脂、CMC水溶液、リグニンスルフォン酸ソーダ等
の通常のバインダーをジルコニア質軽量骨材、気孔形成
材及びジルコニア原料の合計量に対して外掛で1〜10
重量%、好ましくは1.5〜8重量%添加し、混練後、
10MPa以上、好ましくは20〜50MPaの成形圧
力にて所定の形状に成形し、80〜150℃、好ましく
は100〜120℃の温度で5〜30時間、好ましくは
10〜24時間にわたり乾燥し、次に、大気中1600
〜1900℃、好ましくは1700〜1850℃、最
適には1700℃の温度で2〜6時間、好ましくは3〜
5時間で焼成する。
【0019】上述のような原料配合を有する原料混合物
より得られた断熱用ジルコニア質耐火物は、全気孔率が
30〜60%の範囲内にあり、断熱性に優れ、強度も充
分なものとなる。なお、全気孔率が30%に達しないも
のは断熱性に劣り、60%を超えると強度が不足し、繰
り返しての使用には耐えない。
より得られた断熱用ジルコニア質耐火物は、全気孔率が
30〜60%の範囲内にあり、断熱性に優れ、強度も充
分なものとなる。なお、全気孔率が30%に達しないも
のは断熱性に劣り、60%を超えると強度が不足し、繰
り返しての使用には耐えない。
【0020】
【実施例】 実施例1 0.1〜5mmの粒径を有するジルコニア質軽量骨材と
して安定化率が80%のカルシア安定化ジルコニア中空
粒を、また、0.1〜5mmの粒径を有する気孔形成材
としてポリプロピレンを使用し、微粉部分には安定化率
が80%のカルシア安定化ジルコニアを使用して断熱用
ジルコニア質耐火物を製作した。原料の粒度配合を表1
に示す。まず、所定量のジルコニア質軽量骨材と気孔形
成材を混合し、得られた混合物に更にカルシア安定化ジ
ルコニア微粉を添加し、次に、これら原料混合物に対し
バインダーとしてフェノール樹脂を外掛4重量%添加
し、混練した後、一軸プレスにて成形圧約30MPaで
230×114×65mmの形状に成形した。これを2
00℃で20時間乾燥した後、大気中約1750℃で5
時間焼成し、目的とする断熱用ジルコニア質耐火物を得
た。
して安定化率が80%のカルシア安定化ジルコニア中空
粒を、また、0.1〜5mmの粒径を有する気孔形成材
としてポリプロピレンを使用し、微粉部分には安定化率
が80%のカルシア安定化ジルコニアを使用して断熱用
ジルコニア質耐火物を製作した。原料の粒度配合を表1
に示す。まず、所定量のジルコニア質軽量骨材と気孔形
成材を混合し、得られた混合物に更にカルシア安定化ジ
ルコニア微粉を添加し、次に、これら原料混合物に対し
バインダーとしてフェノール樹脂を外掛4重量%添加
し、混練した後、一軸プレスにて成形圧約30MPaで
230×114×65mmの形状に成形した。これを2
00℃で20時間乾燥した後、大気中約1750℃で5
時間焼成し、目的とする断熱用ジルコニア質耐火物を得
た。
【0021】これらの断熱用ジルコニア質耐火物につい
て1500℃で100時間の再加熱試験をした。試験前
後の物性値、曲げ強度、安定化率及び線変化率(残存膨
張率)を測定し、組織の脆化及び容積の安定性を評価し
た。
て1500℃で100時間の再加熱試験をした。試験前
後の物性値、曲げ強度、安定化率及び線変化率(残存膨
張率)を測定し、組織の脆化及び容積の安定性を評価し
た。
【0022】
【表1】
【0023】なお、安定性率(x)は粉末X線回折による
X線チャートの2θ=27〜33°に測定されるピーク
高さを用いて次式により求めた。
X線チャートの2θ=27〜33°に測定されるピーク
高さを用いて次式により求めた。
【0024】
【数1】
【0025】式中、Icは立方晶ジルコニアのピーク高
さを表し、Imは単斜晶ジルコニアのピーク高さをそれ
ぞれ表す。
さを表し、Imは単斜晶ジルコニアのピーク高さをそれ
ぞれ表す。
【0026】試験の結果を表1に示す。表1からジルコ
ニア質軽量骨材/気孔形成材の体積混合比率が1より小
さい比較品1は焼成線変化率が負に大となり容積の安定
性が保たれない。また、比率が8よりも大きい比較品5
は再加熱試験後の線変化率が正に大となり強度の低下が
大きく組織脆化が大きいことが分かる。
ニア質軽量骨材/気孔形成材の体積混合比率が1より小
さい比較品1は焼成線変化率が負に大となり容積の安定
性が保たれない。また、比率が8よりも大きい比較品5
は再加熱試験後の線変化率が正に大となり強度の低下が
大きく組織脆化が大きいことが分かる。
【0027】ジルコニア質軽量骨材/気孔形成材の混合
物の配合量が20重量%未満である比較品2は焼成収縮
が大きく造りづらい割に気孔率が30%を超えず、熱伝
導率が高いため現実的でない。配合量が40重量%を超
える比較品3は強度が低い。また、再加熱後の線変化率
も正に大きく良くならない。
物の配合量が20重量%未満である比較品2は焼成収縮
が大きく造りづらい割に気孔率が30%を超えず、熱伝
導率が高いため現実的でない。配合量が40重量%を超
える比較品3は強度が低い。また、再加熱後の線変化率
も正に大きく良くならない。
【0028】微粉部分に粒径2〜0.5mmのカルシア
安定化ジルコニアを配合した比較品4は焼結性が悪く、
低強度となり、再加熱後の線変化率も正に大きくなる。
安定化ジルコニアを配合した比較品4は焼結性が悪く、
低強度となり、再加熱後の線変化率も正に大きくなる。
【0029】
【発明の効果】本発明の断熱質ジルコニア耐火物は、中
空状または多孔質のジルコニア質軽量骨材と共に焼成時
に燃えて無くなる気孔形成材を適正な体積混合比で組み
合わせることにより大型の製品においても目的とする気
孔率を得、高い断熱性を獲得したものである。この材質
は従来のアルミナ質等の耐火断熱材料では耐用が困難で
あった1200〜2200℃といった高温から超高温域
で使用される高温工業炉などの断熱質構造に好適な耐火
物を提供する。
空状または多孔質のジルコニア質軽量骨材と共に焼成時
に燃えて無くなる気孔形成材を適正な体積混合比で組み
合わせることにより大型の製品においても目的とする気
孔率を得、高い断熱性を獲得したものである。この材質
は従来のアルミナ質等の耐火断熱材料では耐用が困難で
あった1200〜2200℃といった高温から超高温域
で使用される高温工業炉などの断熱質構造に好適な耐火
物を提供する。
Claims (2)
- 【請求項1】 実質上ジルコニアよりなり、0.1〜5.
0mmの意図的に造られた気孔を有し、且つ全気孔率が
30〜60%の範囲内にあることを特徴とする断熱用ジ
ルコニア質耐火物。 - 【請求項2】 0.1〜5.0mmの粒径を有するジルコ
ニア質軽量骨材と、0.1〜5.0mmの粒径を有する気
孔形成材をジルコニア質軽量骨材/気孔形成材体積比1
/1〜8/1の割合で配合してなる混合物20〜40重
量%及び0.5mm未満の粒径を有するジルコニア微粉
60〜80重量%を含有してなる原料混合物100重量
部に、外掛で1〜10重量部のバインダーを添加、混練
後、所定の形状に成形し、乾燥、焼成することにより前
記気孔形成材を消失させて0.1〜5.0mmの気孔を形
成させ、且つ全気孔率が30〜60%の範囲内にあるこ
とを特徴とする断熱用ジルコニア質耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06135779A JP3103480B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 断熱用ジルコニア質耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06135779A JP3103480B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 断熱用ジルコニア質耐火物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH082980A true JPH082980A (ja) | 1996-01-09 |
JP3103480B2 JP3103480B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=15159664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06135779A Expired - Fee Related JP3103480B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 断熱用ジルコニア質耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3103480B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012509827A (ja) * | 2008-11-24 | 2012-04-26 | エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク | 成形された熱安定性セラミック、それを使用した装置及び方法 |
JP2014081072A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-05-08 | Kurosaki Harima Corp | 断熱材及びその製造方法 |
WO2016147665A1 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | ニチアス株式会社 | 断熱材及びその製造方法 |
JP2016173178A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | ニチアス株式会社 | 断熱材及びその製造方法 |
CN108947568A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-07 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种利用造孔剂制备氧化铝空心球砖的方法 |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP06135779A patent/JP3103480B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012509827A (ja) * | 2008-11-24 | 2012-04-26 | エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク | 成形された熱安定性セラミック、それを使用した装置及び方法 |
JP2014081072A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-05-08 | Kurosaki Harima Corp | 断熱材及びその製造方法 |
WO2016147665A1 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | ニチアス株式会社 | 断熱材及びその製造方法 |
JP2016173178A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | ニチアス株式会社 | 断熱材及びその製造方法 |
CN108947568A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-07 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种利用造孔剂制备氧化铝空心球砖的方法 |
CN108947568B (zh) * | 2018-08-16 | 2021-03-23 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 一种利用造孔剂制备氧化铝空心球砖的方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3103480B2 (ja) | 2000-10-30 |
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